第10章-齒輪傳動(dòng)

1、第十二章 齒輪傳動(dòng)一、選擇題121在機(jī)械傳動(dòng)中，理論上能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比為常數(shù)的是_.（1）帶傳動(dòng) （2）鏈傳動(dòng) （3）齒輪傳動(dòng) （4）摩擦輪傳動(dòng)122一般參數(shù)的閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是_.（1）齒面點(diǎn)蝕 （2）輪齒折斷 （3）齒面磨粒磨損 （4）齒面膠合123高速重載且散熱條件不良的閉式齒輪傳動(dòng)，其最可能出現(xiàn)的失效形式是_.（1）輪齒折斷 （2）齒面磨粒磨損 （3）齒面塑性變形 （4）齒面膠合124一般參數(shù)的開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，其主要的失效形式是_。（1）齒面點(diǎn)蝕 （2）輪齒折斷 （3）齒面膠合 （4）齒面塑性變形125發(fā)生全齒折斷而失效的齒輪，一般是_。（1）齒寬較小的直齒圓柱齒輪 （2

2、）齒寬較大、齒向受載不均的直齒圓柱齒輪（3）斜齒圓柱齒輪 （4）人字齒輪126下列措施中，_不利于提高輪齒抗疲勞折斷能力。（1）減小齒面粗糙度值 （2）減輕加工損傷 （3）表面強(qiáng)化處理 （4）減小齒根過(guò)渡曲線半徑127下列措施中，_不利于減輕和防止點(diǎn)蝕，不利于提高齒面接觸強(qiáng)度。（1）提高齒面硬度 （2）采用粘度低的潤(rùn)滑油 （3）降低齒面粗糙度值 （4）采用較大的變位系數(shù)和128設(shè)計(jì)一般閉式齒輪傳動(dòng)時(shí)，計(jì)算接觸強(qiáng)度是為了避免_失效。（1）膠合 （2）磨粒磨損 （3）齒面點(diǎn)蝕 （4）輪齒折斷129設(shè)計(jì)一般閉式齒輪傳動(dòng)時(shí)，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算主要針對(duì)的失效形式是_。（1）齒面塑性變形 （2）輪齒疲勞

3、折斷 （3）齒面點(diǎn)蝕 （4）磨損1210對(duì)齒輪輪齒材料的基本要求是_。（1）齒面要硬，齒芯要韌 （2）齒面要硬，齒芯要脆 （3）齒面要軟，齒芯要脆 （4）齒面要軟，齒芯要韌1211已知一齒輪的制造工藝過(guò)程是：加工齒坯、滾齒、表面淬火和磨齒，則該齒輪的材料是_。（1）20CrMnTi (2)40Cr (3)Q235 (4)ZChSnSb12-61212材料為20Cr的齒輪要達(dá)到硬齒面，適宜的熱處理方法是_。（1）整體淬火 （2）滲碳淬火 （3）調(diào)質(zhì) （4）表面淬火1213各種齒面硬化處理方法中，_處理的輪齒變形最小，因此處理后不許再磨齒，適用于內(nèi)齒輪和難于磨削的齒輪。（1）滲碳 （2）滲碳淬火

4、（3）高頻淬火 （4）整體淬火1214對(duì)于一對(duì)材料相同的鋼制軟齒面齒輪傳動(dòng)，常用的熱處理方法是_。（1）小齒輪淬火，大齒輪調(diào)質(zhì) （2）小齒輪淬火，大齒輪正火 （3）小齒輪調(diào)質(zhì)，大齒輪正火 （4）小齒輪正火，大齒輪調(diào)質(zhì)1215選擇齒輪毛坯的成型方法時(shí)（鍛造、鑄造、軋制圓鋼等），除了考慮材料等因素外，主要依據(jù)_。（1）齒輪的幾何尺寸 （2）齒輪的精度 （3）齒輪的齒面粗糙度 （4）齒輪在軸上的位置1216有A、B兩對(duì)齒輪傳動(dòng)，尺寸和運(yùn)轉(zhuǎn)條件都相同，但A對(duì)齒輪的精度高，則轉(zhuǎn)動(dòng)中的附加載荷_。（1）A對(duì)齒輪大 （2）B對(duì)齒輪大 （3）A、B兩對(duì)齒輪相同1217有A、B兩對(duì)齒輪傳動(dòng)、尺寸和精度相同，但A

5、對(duì)齒輪的圓周速度較高，則轉(zhuǎn)動(dòng)的附加載荷_。（1）A對(duì)齒輪大 （2）B對(duì)齒輪大 （3）A、B兩對(duì)齒輪相同1218對(duì)于重要的齒輪傳動(dòng)，可將齒輪進(jìn)行齒頂修緣，目的是_。（1）減小齒間載荷分配不均 （2）減小齒向載荷的分布不均 （3）減小附加動(dòng)載荷1219有A、B兩對(duì)齒輪傳動(dòng)，材料、熱處理和制造精度相同，但A對(duì)齒輪重合度較大。則齒間載荷分配系數(shù)K_。（1）A對(duì)齒輪大 （2）B對(duì)齒輪大 （3）A、B兩對(duì)齒輪相同1220一減速齒輪傳動(dòng)，主動(dòng)輪1用45調(diào)質(zhì)鋼，從動(dòng)輪2用45鋼正火，則它們的齒面接觸應(yīng)力的關(guān)系為_(kāi)。（1）H1H21221一標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，主動(dòng)輪1和從動(dòng)輪2的材料和熱處理硬度相同，齒數(shù)z1

6、F2 (2) F1 =F2 (3) F1 F21222為了有效提高齒面接觸強(qiáng)度，可_。（1）保持分度圓直徑不變而增大模數(shù) （2）增大分度圓直徑 （3）保持分度圓直徑不變而增加齒數(shù)1223為了提高齒根抗彎強(qiáng)度，可_。（1）增大模數(shù) （2）保持分度圓直徑不變而增大模數(shù) （3）采用負(fù)變位齒輪1224對(duì)于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，在傳動(dòng)尺寸不變并滿足彎曲疲勞強(qiáng)度的前提下，齒數(shù)宜適當(dāng)取多些。其目的是_。（1）提高輪齒的抗彎強(qiáng)度 （2）提高齒面的接觸強(qiáng)度 （3）提高傳動(dòng)平穩(wěn)性1225對(duì)于閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)，宜取較少齒數(shù)以增大模數(shù)。其目的是_。（1）提高齒面的接觸強(qiáng)度 （2）減小滑動(dòng)系數(shù)，提高傳動(dòng)效率 （3）減小

7、輪齒的切削量 （4）保證輪齒的抗彎強(qiáng)度1226在傳遞轉(zhuǎn)矩和齒輪許用應(yīng)力一定的情況下，若適當(dāng)選取較大的齒寬系數(shù)，可_。（1）減小齒輪傳動(dòng)的徑向尺寸和圓周速度 （2）減小齒輪傳動(dòng)的軸向尺寸 （3）降低齒向載荷分布不均的程度1227與標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動(dòng)相比，采用高度變位齒輪傳動(dòng)可以_。（1）使大、小齒輪的抗彎強(qiáng)度趨近 （2）提高齒輪的接觸強(qiáng)度 （3）使大、小齒輪齒根磨損程度都減小 1228設(shè)計(jì)變位齒輪傳動(dòng)時(shí)，若齒輪的變位系數(shù)分別為X1和X2，為提高齒輪傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度，應(yīng)使變位系數(shù)之和為_(kāi)。（1）X1+X2012-29設(shè)計(jì)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí),螺旋角一般在820范圍內(nèi)選取, 太小斜齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)不明顯,太

8、大則會(huì)引起_.(1)嚙合不良 (2)制造困難 (3)軸向力太大 (4)傳動(dòng)平穩(wěn)性下降12-30直齒錐齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)是_.(1)小端模數(shù) (2)大端端面模數(shù) (3)齒寬中點(diǎn)法向模數(shù) (4)齒寬中點(diǎn)的平均模數(shù)12-31直齒錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算方法是以_的當(dāng)量圓柱齒輪為計(jì)算基礎(chǔ).(1)小端 (2)大端 (3)齒寬中點(diǎn)處二、分析與思考題12-1齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則是根據(jù)什么來(lái)確定的?目前常用的計(jì)算方法有那些,它們分別針對(duì)何種失效形式?針對(duì)其余失效形式的計(jì)算方法怎樣?在工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中,對(duì)于一般使用的閉式硬齒面、閉式軟尺面和開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則是什么?12-2齒面點(diǎn)蝕一般首先發(fā)生在節(jié)線附近的齒根面

9、上.試對(duì)這一現(xiàn)象加以解釋.12-3選擇齒輪材料時(shí),應(yīng)考慮那些主要因素?對(duì)齒輪材料的性能要求怎樣?12-4常用的齒輪材料有哪些,應(yīng)用場(chǎng)合如何?鋼制齒輪常用的熱處理方法有哪些,它們各在何種情況下采用?試舉出若干不同機(jī)械中所使用齒輪的材料和熱處理方法的實(shí)例.12-5在設(shè)計(jì)軟齒面齒輪傳動(dòng)時(shí),為什么常使小齒輪的齒面硬度高于大齒輪齒面硬度3050HBS?12-6試說(shuō)明選擇齒輪精度等級(jí)的原則.如何根據(jù)具體情況進(jìn)行合理選擇?12-7試分析潤(rùn)滑狀況對(duì)齒輪傳動(dòng)性能和強(qiáng)度的影響.如何選擇齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑劑?12-8試說(shuō)明錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法及其齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量圓柱齒輪為計(jì)算基礎(chǔ)的原因及合理性.12-9在進(jìn)行齒

10、輪強(qiáng)度計(jì)算時(shí),為什么要引入載荷系數(shù)K?12-10根據(jù)齒輪嚙合原理,漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)傳動(dòng)比不變,為什么齒輪嚙合過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部附加動(dòng)載荷?動(dòng)載荷系數(shù)Kv反映了哪些產(chǎn)生動(dòng)載荷的影響因素?如何減小作用在輪齒上的內(nèi)部附加動(dòng)載荷?12-11設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí),若大、小齒輪的疲勞極限值相同,這時(shí)它們的許用應(yīng)力是否相同?為什么?12-12現(xiàn)有A、B兩對(duì)閉式軟齒面直齒圓柱齒輪傳動(dòng),A對(duì)參數(shù)為:模數(shù)m=4mm,齒數(shù)z1=20,z2=45,齒寬b=60mm.兩對(duì)齒輪精度為8級(jí),小齒輪轉(zhuǎn)速均為1450r/min,其它條件分別相同.試比較兩對(duì)齒輪接觸強(qiáng)度及抗彎強(qiáng)度的高低.12-13在兩級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)

11、中,如發(fā)現(xiàn)低速級(jí)的大齒輪直徑比高速級(jí)大齒輪直徑大的多,為使兩級(jí)齒輪傳動(dòng)均能浸油潤(rùn)滑,在不改變齒輪材料和硬度前提下,試問(wèn)兩級(jí)傳動(dòng)比及齒寬系數(shù)應(yīng)如何調(diào)整?12-14在圖示的齒輪傳動(dòng)中,已知?jiǎng)恿凝X輪1輸入,齒輪3輸出,齒輪1為右旋齒輪,其轉(zhuǎn)向如圖所示.試: (1)標(biāo)出齒輪2和3的轉(zhuǎn)向及輪齒的旋向. (2)標(biāo)出各齒輪在嚙合點(diǎn)處所受切向力Ft、徑向力Fr和軸向力Fx的方向. (3)說(shuō)明中間輪2齒面接觸應(yīng)力和齒根彎曲應(yīng)力的變化特性.12-14 12-1512-15在圖示的正交標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪傳動(dòng)中,已知,模數(shù)m=3mm,齒數(shù)z1=24,z2=55,齒寬b=30mm,錐齒輪1為主動(dòng)輪,其傳遞的功率P1=2K

12、W,轉(zhuǎn)速n1=160r/min,轉(zhuǎn)向如圖所示.試確定:(1)齒輪2的轉(zhuǎn)向.(2)齒輪1和2在嚙合點(diǎn)處所受切向力Ft、徑向力Fr和軸向力Fx的方向和大小.12-16在圖示的二級(jí)展開(kāi)式斜齒圓柱齒輪減速器中,已知:軸為輸入軸,輸入功率P1=10KW,轉(zhuǎn)速n1=1450r/min,轉(zhuǎn)向如圖所示,軸為輸出軸;高速級(jí)齒輪參數(shù)為:模數(shù)mn1=3mm,齒數(shù)z1=21,z2=52,螺旋角1=12743,齒輪1的輪齒為右旋;低速級(jí)齒輪參數(shù)為:模數(shù)mn3=5mm,齒數(shù)z3=27,z4=54;齒輪嚙合效率1=0.98,滾動(dòng)軸承效率2=0.99.試解答:(1)確定齒輪2、3和4的輪齒旋向,要求使軸上2和3齒輪的軸向力相

13、互抵消一部分以減輕軸承所受的載荷.(2)欲使軸上齒輪2和齒輪3的軸向力完全抵消,求齒輪3的螺旋角3應(yīng)為多少.(3)在圖中標(biāo)出各軸轉(zhuǎn)向,并求出各軸所受轉(zhuǎn)矩的大小.(3) 標(biāo)出各齒輪在嚙合點(diǎn)處所受切向力Ft、徑向力Fr和軸向力Fx的方向,并求出各力的大小.題12-16圖 題12-17圖1、2、3、4-齒輪 1、2、3、4-齒輪12-17在圖示的二級(jí)展開(kāi)式斜齒圓柱齒輪減速器中,已知:動(dòng)力從軸輸入 ,軸為輸出軸,其轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示,齒輪4的輪齒旋向?yàn)橛倚?試解答:(1)標(biāo)出輸入軸和中間軸的轉(zhuǎn)向.(2)確定并標(biāo)出齒輪1、2和3的輪齒旋向,要求使軸上所受軸向力盡可能小.(3)標(biāo)出各齒輪在嚙合點(diǎn)處所受各分力

14、的方向.(4)畫(huà)出軸聯(lián)同齒輪2和3一體的空間受力圖.三、設(shè)計(jì)計(jì)算題12-1有一通用機(jī)械上用的閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng),已知:齒數(shù)z1=20,齒數(shù)比u=3,模數(shù)m=6mm,齒寬b1=125mm,b2=120mm,齒輪制造精度為8級(jí),小齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)255HBS,大齒輪用45鋼正火200HBS;齒輪在軸上相對(duì)兩軸承對(duì)稱(chēng)布置,傳動(dòng)功率P1=22KW,轉(zhuǎn)速n1=730r/min,單向裝動(dòng),原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī),工作機(jī)載荷由中等振動(dòng),兩半制工作,使用壽命12年.試校核該齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度.12-2有一閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng),已知:齒數(shù)z1=32,z2=108,中心距a=210mm,齒寬b1=75mm,b2=70mm,

15、小齒輪材料為38SiMnMo調(diào)質(zhì)250HBS,大齒輪45鋼正火210HBS,齒輪制造精度7級(jí);齒輪相對(duì)兩支承非對(duì)稱(chēng)布置,但軸的剛性較大,單向轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速n1=1450r/min,載荷平穩(wěn),要求工作壽命th=24000h.試計(jì)算該齒輪傳動(dòng)允許傳遞的最大功率Pmax.12-3有一正交直齒錐齒輪傳動(dòng),已知:齒數(shù)z1=20,z2=40,模數(shù)m=3mm,齒數(shù)b=20mm,齒輪制造精度為8級(jí),小齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)260HBS,大齒輪用45鋼正火210HBS;小齒輪懸臂布置.單向轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速n1=960r/min,由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),工作機(jī)載荷平穩(wěn),要求工作壽命24000h,試計(jì)算該齒輪傳動(dòng)所允許傳遞的最大功率Pmax.12-4有一閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng),已知:模數(shù)m=4mm,齒數(shù)z1=20,z2=60,齒寬b1=45mm,b2=40mm,變位系數(shù)X1=0.1,X2=0,齒輪制造精度7級(jí),大、小齒輪均為45鋼表面淬火50HRC;要求傳遞功率P1=12KW,單向轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速n1=100r/min,若載荷系數(shù)按K=1.3計(jì),試按彎曲疲勞強(qiáng)度估計(jì)該齒輪傳動(dòng)的工作壽命.12-5設(shè)計(jì)圖示卷?yè)P(yáng)機(jī)用閉式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器中的告高速齒輪傳動(dòng).已知:傳遞功率P1=7.5KW,轉(zhuǎn)速n1=960r/min,高速傳動(dòng)比i=3.